В линейных системах люфт и гистерезис часто называют одним и тем же явлением. Но хотя оба они способствуют потере хода, их причины и методы работы различны.
Обратная реакция: враг линейных систем

Люфт вызывается зазором или люфтом между сопрягаемыми деталями, что приводит к образованию мертвой зоны при изменении направления движения на противоположное. В мертвой зоне движение не происходит до тех пор, пока зазор между сопрягаемыми деталями не будет устранен.

Компоненты, которые обычно испытывают люфт, включают шариковые винты, ходовые винты, ременные и шкивные системы и шестерни. В системах с рециркуляцией подшипников применение предварительной нагрузки может уменьшить или устранить люфт за счет удаления зазора между шариками (или роликами) и дорожками качения. Некоторые системы без рециркуляции используют альтернативные методы, такие как пружины или специально разработанные гайки ходового винта, чтобы уменьшить или устранить люфт.

Или нет?

Хотя люфт обычно рассматривается как отрицательная характеристика механических систем, он не всегда вреден. Во-первых, производство компонентов, полностью лишенных люфта, является дорогостоящим и, в большинстве случаев, непрактичным. А методы уменьшения люфта неизбежно увеличивают трение и износ. Если некоторый люфт может быть допустим в приложении, имеющиеся компоненты будут менее дорогими, более доступными и во многих случаях будут иметь более длительный срок службы. В зубчатых передачах и коробках передач некоторый люфт необходим, чтобы позволить шестерням зацепляться без чрезмерного напряжения зубьев шестерен и увеличения трения.
Что такое гистерезис?

Гистерезис чаще всего связан с магнитными системами и проявляется в электродвигателях как гистерезисные потери. Проще говоря, гистерезис — это связь между реакцией материала на начальную нагрузку (или силу намагничивания) и восстановлением материала после снятия нагрузки (или силы намагничивания). Например, когда железо намагничивается внешним полем, намагничивание железа отстает от силы намагничивания. Когда сила намагничивания снимается, железо сохраняет некоторое количество магнетизма. Другими словами, железо не восстанавливается полностью до своего ненамагниченного состояния, если не приложена противодействующая сила намагничивания.

В механических системах гистерезис связан с упругостью материала. Например, когда стальные шарики в шариковой гайке перемещаются из ненесущей зоны в несущую зону, силы, которые они испытывают, увеличиваются, заставляя их слегка деформироваться. Но из-за упругих свойств стали шарики не полностью возвращаются к своей первоначальной форме, когда они перемещаются обратно в ненесущую зону гайки. Эта постоянная микроскопическая деформация вызвана гистерезисом.

Гистерезис также влияет на поведение приводных валов в механических системах. Когда крутящий момент (крутящая сила) прикладывается к валу, он создает внутреннее напряжение и заставляет вал менять форму. Это изменение формы называется деформацией (или деформацией кручения в случае крутильной нагрузки). В идеально упругих материалах соотношение между напряжением и деформацией является линейным. Но немногие материалы являются идеально упругими, и неупругость материалов придает им нелинейную кривую напряжение-деформация. Это нелинейное поведение при увеличении и уменьшении сил называется гистерезисом.
Когда гистерезис имеет значение в линейных системах?

Во всех, кроме самых точных механических ступеней, гистерезис оказывает незначительное влияние на точность позиционирования и повторяемость, и в большинстве случаев эффекты люфта значительно превосходят эффекты гистерезиса. Однако пьезоприводы, которые полагаются на деформацию материала для создания движения, могут испытывать гистерезис в размере 10–15 процентов от заданного движения. Эксплуатация пьезоприводов в замкнутой системе может уменьшить или устранить эффекты гистерезиса.